JP7310404B2 - Liquid ejection head, head unit, device for ejecting liquid, and liquid ejection method - Google Patents

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Description

本発明は、液体吐出ヘッド、ヘッドユニット、液体を吐出する装置、及び、液体吐出方法に関する。 The present invention relates to a liquid ejection head, a head unit, an apparatus for ejecting liquid, and a liquid ejection method.

車体等に塗装や印字を行う塗装装置の液体吐出ヘッドとして、例えば、特許文献1に示す弁型ノズルを用いたものがある。この液体吐出ヘッドでは、弁を開閉する駆動手段として電磁駆動機構を利用したものであるが、弁の駆動速度(開閉速度)を上げるために、ピエゾ駆動機構を利用したものもある。 2. Description of the Related Art As a liquid ejection head of a coating apparatus that performs coating or printing on a vehicle body or the like, for example, there is one that uses a valve-type nozzle disclosed in Patent Document 1. In this liquid ejection head, an electromagnetic drive mechanism is used as a drive means for opening and closing the valve, but in order to increase the drive speed (opening/closing speed) of the valve, there is also a piezoelectric drive mechanism.

ここで、図10(a)は従来の液体吐出ヘッドのオープン時を示す断面図、図10(b)は従来の液体吐出ヘッドのクローズ時を示す断面図である。図示された従来の液体吐出ヘッド100は、先端に吐出口102を有し、側壁にインク注入口103を備えた筐体101と、吐出口102に対向するようにして筐体101の内部に往復動可能に配置され、且つ、Oリング104でシールされた状態で筐体101内に配置された弁体105と、弁体105に連結された状態で筐体101に収納された圧電型のアクチュエータ106と、アクチュエータ106に接続された電源供給用の一対のリード107a,107bとを備えて構成されている。そして、従来の液体吐出ヘッド100のインクの吐出口102に対向する弁体105の先端は摩耗を避けるためのタングステン等を含む超硬合金で形成されている。 Here, FIG. 10A is a cross-sectional view showing the conventional liquid ejection head when opened, and FIG. 10B is a cross-sectional view showing the conventional liquid ejection head when closed. The illustrated conventional liquid ejection head 100 includes a housing 101 having an ejection port 102 at its tip and an ink injection port 103 on its side wall, and a head reciprocating inside the housing 101 so as to face the ejection port 102 . A valve body 105 arranged movably and sealed with an O-ring 104 in a housing 101, and a piezoelectric actuator housed in the housing 101 while being connected to the valve body 105. 106 and a pair of leads 107 a and 107 b for power supply connected to the actuator 106 . The tip of the valve body 105 facing the ink ejection port 102 of the conventional liquid ejection head 100 is made of cemented carbide containing tungsten or the like to avoid wear.

図10(a)に示すように、弁体105が吐出口102から離れているとき、弁体105の先端部の周囲にはインク注入口103から注入されたインクがインク室108に満たされている。この状態でアクチュエータ106が駆動されると、アクチュエータ106が伸長して弁体105が吐出口102の方向へ移動する過程で弁体105に面するインクが押圧されて吐出口102に押し出され、図10(b)に示すように、インクドットが吐出口102から吐出される。 As shown in FIG. 10A, when the valve body 105 is away from the ejection port 102, the ink chamber 108 is filled with ink injected from the ink inlet 103 around the tip of the valve body 105. As shown in FIG. there is When the actuator 106 is driven in this state, the actuator 106 expands and the ink facing the valve body 105 is pushed out to the ejection port 102 in the process of moving the valve body 105 toward the ejection port 102. As shown in 10(b), an ink dot is ejected from the ejection port 102. FIG.

特許第4123897号公報Japanese Patent No. 4123897

しかしながら、上述した従来の液体吐出ヘッドは、インクドットの吐出スピードが遅いためにインクドットの直進する距離が短く、液体吐出ヘッドと被塗装体との距離をとりたい用途には使いづらいという問題がある。 However, the above-described conventional liquid ejection head has a problem in that it is difficult to use in applications where a sufficient distance is required between the liquid ejection head and the object to be coated, because the ejection speed of the ink dots is slow and the distance that the ink dots travel in a straight line is short. be.

そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みなされたもので、従来の液体吐出ヘッドよりもインクドットの直進する距離を延伸することが可能な液体吐出ヘッド、ヘッドユニット、液体を吐出する装置、及び、液体吐出方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of such problems, and provides a liquid ejection head, a head unit, an apparatus for ejecting liquid, and a liquid ejection head capable of extending the linear distance of an ink dot more than a conventional liquid ejection head. , an object of the present invention is to provide a liquid ejection method.

上記課題を解決するために請求項1に記載の発明は、液体を吐出する吐出口に向けて、移動可能に形成された弁体を押圧することにより液体の吐出を制御する液体吐出ヘッドにおいて、前記弁体は、前記吐出口側の先端部のうち、前記吐出口に対向する位置に前記吐出口側に開口する凹部を有し、前記吐出口は、前記先端部が接触可能な吐出面に形成されており、前記弁体は、押圧されて前記先端部が前記吐出面に接触した状態からさらに前記吐出面側に押圧されることによって、前記凹部の容積が減少するように前記先端部が変形可能に形成される
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 provides a liquid ejection head that controls the ejection of liquid by pressing a movably formed valve body toward an ejection port for ejecting liquid. The valve element has a recess opening toward the ejection port at a position facing the ejection port in the tip portion on the ejection port side , and the ejection port has a ejection surface with which the tip portion can come into contact. When the valve body is further pressed toward the discharge surface from a state in which the tip is in contact with the discharge surface, the tip is bent so that the volume of the recess is reduced. Formed to be deformable .

本発明に係る液体吐出ヘッド、ヘッドユニット、及び、液体を吐出する装置によれば、インクドットの直進する距離を延ばすことができるという効果がある。 According to the liquid ejection head, the head unit, and the apparatus for ejecting liquid according to the present invention, there is an effect that the straight advance distance of the ink dots can be extended.

実施形態に係る液体を吐出する装置の一例としてのインクジェットプリンタの構成を示す構成図1 is a configuration diagram showing the configuration of an inkjet printer as an example of a device that ejects liquid according to an embodiment; FIG. プリント対象である自動車に対する図1に示すインクジェットプリンタの配置例を示す説明図Explanatory drawing showing an example of arrangement of the inkjet printer shown in FIG. プリント対象の自動車に対する図1に示すインクジェットプリンタの他の配置例を示す説明図Explanatory drawing showing another arrangement example of the inkjet printer shown in FIG. インクジェットプリンタで球面に画像をプリントした場合の説明図Explanatory drawing when an image is printed on a spherical surface with an inkjet printer 実施形態に係る液体吐出ヘッドの主要部の断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of main parts of the liquid ejection head according to the embodiment; 図5中のA-A断面図であり、弁体の先端部を含む断面図A cross-sectional view along AA in FIG. 5 and a cross-sectional view including the tip of the valve body 図5中のB-B断面図であり、封止部材を含む断面図It is a BB cross-sectional view in FIG. 5, and is a cross-sectional view including a sealing member. 図5中の吐出口の近傍の拡大断面図Enlarged cross-sectional view of the vicinity of the discharge port in FIG. 実施形態に係る液体吐出ヘッドと、従来の液体吐出ヘッドの各インクドットの到達距離を示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing the reaching distance of each ink dot of a liquid ejection head according to an embodiment and a conventional liquid ejection head; 従来の液体吐出ヘッドの断面図Cross-sectional view of a conventional liquid ejection head 実施形態に係るヘッドユニットの断面図Sectional view of the head unit according to the embodiment 液体供給系の説明図Explanatory drawing of the liquid supply system 液体吐出動作のフローチャートFlowchart of liquid ejection operation

本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又はこの液体吐出ヘッドを有するヘッドユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。 In the present application, a "device that ejects liquid" is a device that includes a liquid ejection head or a head unit having the liquid ejection head, drives the liquid ejection head, and ejects liquid. Devices that eject liquid include not only devices that can eject liquid onto an object to which liquid can adhere, but also devices that eject liquid into air or liquid.

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。 The "liquid ejecting device" can include means for feeding, transporting, and ejecting an object to which liquid can adhere, as well as a pre-processing device, a post-processing device, and the like.

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物(三次元造形物)を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置(三次元造形装置)がある。 For example, as a "device that ejects liquid", an image forming device that ejects ink to form an image on paper, and powder is formed in layers to form a three-dimensional object (three-dimensional object). There is a three-dimensional modeling apparatus (three-dimensional modeling apparatus) that ejects a modeling liquid onto a formed powder layer.

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。 Further, the "apparatus for ejecting liquid" is not limited to one that visualizes significant images such as characters and figures with the ejected liquid. For example, it includes those that form patterns that have no meaning per se, and those that form three-dimensional images.

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層(粉末層)、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。 The above-mentioned "substance to which a liquid can adhere" means a substance to which a liquid can adhere at least temporarily, such as a substance to which a liquid adheres and adheres, a substance which adheres and permeates, and the like. Specific examples include media such as recording media such as paper, recording paper, recording paper, film, and cloth, electronic components such as electronic substrates and piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and test cells. Yes, and unless otherwise specified, includes anything that has liquid on it.

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 The material of the above-mentioned "thing to which a liquid can adhere" may be paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc., as long as the liquid can adhere even temporarily.

また、「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。 Further, the "liquid" is not particularly limited as long as it has a viscosity and surface tension that can be ejected from the head, but it should have a viscosity of 30 mPa·s or less at room temperature and pressure, or by heating or cooling. Preferably. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional-imparting materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , edible materials such as natural pigments, solutions, suspensions, emulsions, etc. These are, for example, inkjet inks, surface treatment liquids, components of electronic elements and light emitting elements, and formation of electronic circuit resist patterns It can be used for applications such as liquids for liquids and material liquids for three-dimensional modeling.

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させる要素(液体吐出ヘッド移動機構)を備えるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。 Further, the ``device for ejecting liquid'' includes a device in which a liquid ejection head and an object to which liquid can be adhered move relatively, but is not limited to this. Specific examples include a serial type apparatus having an element (liquid ejection head moving mechanism) that moves the liquid ejection head, and a line type apparatus that does not move the liquid ejection head.

また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。 In addition, as a "liquid ejecting device", there are other processing liquid coating devices that eject processing liquid onto the paper in order to apply the processing liquid to the surface of the paper for the purpose of modifying the surface of the paper, raw materials is dispersed in a solution, and is sprayed through a nozzle to granulate fine particles of the raw material.

本願において、「ヘッドユニット」は、少なくとも1つの液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドに液体を供給する液体供給路と、液体供給路に液体を供給する液体供給口と、を有する装置である。 In the present application, a "head unit" is a device having at least one liquid ejection head, a liquid supply channel that supplies liquid to the liquid ejection head, and a liquid supply port that supplies liquid to the liquid supply channel.

まず図1~図4を参照して、実施形態に係る液体吐出ヘッドが適用される液体を吐出するための装置の一例として、インクジェットプリンタ201の構成について説明する。図1は、実施形態に係る液体を吐出する装置の一例としてのインクジェットプリンタ201の構成を示す構成図である。図2は、プリント対象である自動車Mに対する図1に示すインクジェットプリンタ201の配置例を示す説明図である。図3は、プリント対象の自動車Mに対する図1に示すインクジェットプリンタ201の他の配置例を示す説明図である。図4は、インクジェットプリンタで球面に画像をプリントした場合の説明図である。図4(a)は、インクジェットプリンタ201で球面に画像をプリントした場合の説明図、図4(b)は、球面に四角形をプリントした場合の結果を示す説明図、図4(c)は、球面にインクジェットプリンタ201で四角形を連続してプリントした場合の説明図である。 First, referring to FIGS. 1 to 4, the configuration of an inkjet printer 201 will be described as an example of a device for ejecting liquid to which the liquid ejection head according to the embodiment is applied. FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of an inkjet printer 201 as an example of a device that ejects liquid according to an embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of arrangement of the inkjet printer 201 shown in FIG. 1 with respect to the automobile M to be printed. FIG. 3 is an explanatory diagram showing another arrangement example of the inkjet printer 201 shown in FIG. 1 with respect to the automobile M to be printed. FIG. 4 is an explanatory diagram when an image is printed on a spherical surface by an inkjet printer. FIG. 4(a) is an explanatory diagram when an image is printed on a spherical surface by the inkjet printer 201, FIG. 4(b) is an explanatory diagram showing the result when a square is printed on a spherical surface, and FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of a case where quadrilaterals are continuously printed on a spherical surface by an inkjet printer 201;

図1に示すように、インクジェットプリンタ201は、概略として、インクジェット方式によるプリントヘッド202と、プリントヘッド202の近傍に配設された撮影手段としてのカメラ204と、プリントヘッド202及びカメラ204をX方向及びY方向へ移動させるX-Yテーブル203と、カメラ204で撮影した画像を編集する画像編集ソフトウエアS及び予め設定した制御プログラムに基づいてX-Yテーブル203を動作させてプリントヘッド202からインクを吐出して被プリント面に対するプリントを制御する制御部209と、制御部209からの制御に基づいてカメラ204及びプリントヘッド202を所定の位置に位置させて撮影やプリントの動作を行う駆動部211を備えて構成されている。 As shown in FIG. 1, an inkjet printer 201 generally includes an inkjet print head 202, a camera 204 as a photographing means disposed near the print head 202, and the print head 202 and camera 204 in the X direction. The XY table 203 is operated based on the XY table 203 that moves in the Y direction, the image editing software S that edits the image taken by the camera 204, and a preset control program, and the ink is discharged from the print head 202. and a drive unit 211 that positions the camera 204 and the print head 202 at predetermined positions based on the control from the control unit 209 and performs photographing and printing operations. is configured with

プリントヘッド202は、被塗装物Mの被塗装面に向けてインク(液体)を吐出する、液体吐出ヘッドとしての複数の弁型ノズルを備えて構成されている。尚、ここでいう「インク」には「塗料」も含まれるものとする。インクは各弁型ノズルからプリントヘッド202に対して垂直に吐出される。即ち、プリントヘッド202のインクの吐出面は、X-Yテーブル203の移動によって形成されるXY平面と平行であり、各弁型ノズルから吐出されるインクドットはX-Y平面に対して垂直な方向に吐出される。また、各弁型ノズルから吐出されるインクの吐出方向はそれぞれ平行に吐出される。各弁型ノズルは、それぞれ所定の色のインクタンクと連結され、インクタンクは図示しない加圧装置によって加圧されており、各弁型ノズルと被塗装物Mのプリント面との距離は20cm程度であれば問題なくインクドットをプリント面に吐出することができるようになっている。 The print head 202 is configured with a plurality of valve-type nozzles as liquid ejection heads that eject ink (liquid) toward the surface of the object M to be coated. It should be noted that the term “ink” here includes “paint”. Ink is ejected perpendicularly to the printhead 202 from each valve-shaped nozzle. That is, the ink ejection surface of the print head 202 is parallel to the XY plane formed by the movement of the XY table 203, and the ink dots ejected from each valve-shaped nozzle are perpendicular to the XY plane. direction. In addition, the ejection directions of the ink ejected from each valve type nozzle are parallel to each other. Each valve-type nozzle is connected to an ink tank of a predetermined color, and the ink tank is pressurized by a pressure device (not shown). If so, the ink dots can be ejected onto the print surface without any problem.

X-Yテーブル203は、概略として、直線移動機構を備えて形成されたX軸205と、X軸205を2つのアームで保持しつつX軸をY方向へ移動するY軸206を備えて構成されており、X軸の図示しないスライダにプリントヘッド202及び後述するカメラ204が取り付けられている。また、Y軸206にはシャフト207が設けられており、このシャフト207をロボットアーム208で保持することで、プリントヘッド202を被塗装物Mに対してプリントを行うべき所定位置に自由に配置できるようになっている。例えば、被塗装物Mが自動車である場合に、図3に示すような横位置に配置したり、図2に示すような上部に配置したりすることができる。尚、ロボットアーム208は、予め制御部209に格納されたプログラムに基づいてその動作が制御される。 The XY table 203 generally includes an X-axis 205 formed with a linear movement mechanism and a Y-axis 206 that holds the X-axis 205 with two arms and moves the X-axis in the Y direction. A print head 202 and a camera 204, which will be described later, are attached to a slider (not shown) on the X axis. A shaft 207 is provided on the Y-axis 206, and by holding this shaft 207 with a robot arm 208, the print head 202 can be freely arranged at a predetermined position where printing is to be performed on the object M to be coated. It's like For example, when the object M to be coated is an automobile, it can be arranged horizontally as shown in FIG. 3 or arranged in the upper part as shown in FIG. The operation of the robot arm 208 is controlled based on a program stored in the control unit 209 in advance.

カメラ204は、プリントヘッド202の近傍であるX軸205の図示しないスライダに配設されてX-Y方向に移動しながら被塗装物Mの被プリント面の所定の範囲を一定の微小な間隔で撮影を行う。カメラ204はいわゆるデジタルカメラであり、上述のように、被プリント面の所定の範囲について複数の細分割画像の撮影が可能なレンズの仕様や解像度等の仕様が適宜に選択される。カメラ204による被プリント面の複数の細分割画像の撮影については、制御部209に予め設けられたプログラムに従って連続的、且つ、自動的に行われる。 The camera 204 is arranged on a slider (not shown) on the X-axis 205 near the print head 202, and moves in the XY directions to scan a predetermined range of the print surface of the object M at fixed minute intervals while moving in the XY directions. take a picture. The camera 204 is a so-called digital camera, and as described above, the specification of the lens capable of capturing a plurality of subdivided images for a predetermined range of the surface to be printed and the specification such as resolution are appropriately selected. The camera 204 captures a plurality of subdivided images of the surface to be printed continuously and automatically according to a program provided in advance in the control unit 209 .

制御部209は、各種のプログラム及び撮影済みの画像のデータやプリントすべき画像のデータ等を記録保存する記憶装置、プログラムに従って各種の処理を実行する中央処理装置、キーボードやマウス等の入力装置、必要に応じてDVDプレイヤー等を備えたいわゆるマイクロコンピュータによって構成され、さらにモニタ210を備えており、制御部209への入力情報や制御部209による処理結果等を表示する。制御部209は、カメラ204で撮影された複数の細分割画像データを、画像処理ソフトを用いて画像処理を行い、平面ではない被塗装物Mの被プリント面を平面に投影した合成プリント面の生成を行うと共に、既に被プリント面にプリント済み画像に連続するようにプリントされるべき画像である描画対象画像Aを合成プリント面に重ね、プリント済み画像の縁端部と連続するように描画対象画像Aの編集を行うことにより描画対象編集画像Bの生成を行う。例えば、図4(c)に示したプリント画像302b(描画対象画像Aに相当)について、隣接するプリント画像302aとの間に非プリント領域303が形成されないようにプリント画像302bを合成プリント面に整合するように編集(変形)することにより描画対象編集画像Bを生成する。そして、この描画対象編集画像Bに基づいて実際にプリントヘッド202によってプリントすることでプリント済みのプリント画像302aとの間に隙間なくプリント画像302bをプリントすることが可能となる。尚、カメラ204による複数の細分割画像の撮影やプリントヘッド202の各ノズルからのインクの吐出によるプリントの実施は制御部209によって動作制御された駆動部211によって行われる。 The control unit 209 includes a storage device for recording and saving various programs, data of captured images, data of images to be printed, etc., a central processing unit for executing various processes according to the programs, an input device such as a keyboard and a mouse, It is composed of a so-called microcomputer equipped with a DVD player or the like as necessary, and further equipped with a monitor 210 for displaying input information to the control unit 209, processing results by the control unit 209, and the like. The control unit 209 performs image processing on a plurality of subdivided image data captured by the camera 204 using image processing software, and produces a composite print surface obtained by projecting the print surface of the object to be coated M, which is not a plane, onto a plane. At the same time, the drawing target image A, which is an image to be printed so as to be continuous with the already printed image on the printed surface, is superimposed on the composite printing surface, and the drawing target is made continuous with the edge of the printed image. By editing the image A, an edited image B to be drawn is generated. For example, for the print image 302b (corresponding to the drawing target image A) shown in FIG. 4C, the print image 302b is aligned with the composite print surface so that the non-print area 303 is not formed between the adjacent print image 302a. Editing (deformation) is performed so as to generate an edited image B to be drawn. Then, by actually printing with the print head 202 based on the drawing target edit image B, it is possible to print the print image 302b without any gap from the already printed print image 302a. A driving unit 211 whose operation is controlled by a control unit 209 performs the photographing of a plurality of subdivided images by the camera 204 and the printing by ejecting ink from each nozzle of the print head 202 .

なお、図4(a)では、球状物の被塗装物301の表面(球面)にインクジェットノズルによって二次元の四角形をプリントするような場合に、ノズルヘッド300に搭載された各インクジェットノズルから噴射されるインクの吐出方向が図示されている。図4(b)では、ノズルヘッド300に搭載された各インクジェットノズルから噴射されるインクはノズルヘッド300に対して垂直方向に吐出されるので、被塗装物301の表面にプリントされたプリント画像302aが、周辺が歪んだ形状の四角形となることが図示されている。 In FIG. 4A, when a two-dimensional square is printed on the surface (spherical surface) of a spherical object 301 to be coated by an inkjet nozzle, ink is ejected from each inkjet nozzle mounted on the nozzle head 300. The direction of ink ejection is shown. In FIG. 4(b), the ink ejected from each inkjet nozzle mounted on the nozzle head 300 is ejected in the direction perpendicular to the nozzle head 300, so the print image 302a printed on the surface of the object 301 to be coated is a square with a distorted periphery.

[液体吐出ヘッドの構成]
以下、実施形態に係る液体吐出ヘッド1について詳細に説明する。図5は、実施形態に係る液体吐出ヘッド1の実施形態の主要部の断面図である。図5(a)は、吐出口2に弁体6が接触する直前の状態を示す断面図、図5(b)は、弁体6が吐出口2に接触した状態を示す断面図、図5(c)は、弁体6の先端部6Aが圧縮された状態を示す断面図である。図6は、図5中のA-A断面図であり、弁体6の先端部6Aを含む断面図である。図7は、図5中のB-B断面図であり、封止部材7を含む断面図である。
[Structure of Liquid Ejection Head]
The liquid ejection head 1 according to the embodiment will be described in detail below. FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the embodiment of the liquid ejection head 1 according to the embodiment. 5(a) is a cross-sectional view showing the state immediately before the valve body 6 contacts the discharge port 2, FIG. 5(b) is a cross-sectional view showing the state where the valve body 6 contacts the discharge port 2, FIG. (c) is a cross-sectional view showing a state in which the tip portion 6A of the valve body 6 is compressed. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 5, and is a cross-sectional view including the sealing member 7. FIG.

図5に示すように、液体吐出ヘッド1は、概略として、先端にインクを吐出する吐出口2が設けられると共に、吐出口2の近傍にインクを注入する注入口3が設けられた中空状のノズル本体4と、ノズル本体4に内蔵され、外部からの電圧の印加に応じて伸縮(図5(a)~(c)の左右方向へ伸縮)するアクチュエータ(圧電素子)5と、吐出口2を開閉する弁体6と、弁体6に外嵌されてインクがアクチュエータ5側へ流入することを阻止する封止部材7と、アクチュエータ5に接続された電源供給用の一対のリード線8a,8bとを備えて構成されている。 As shown in FIG. 5, the liquid ejection head 1 is generally hollow and has an ejection port 2 for ejecting ink at its tip and an injection port 3 for injecting ink in the vicinity of the ejection port 2 . nozzle body 4; actuator (piezoelectric element) 5 incorporated in nozzle body 4 and expanding and contracting (expanding and contracting in the horizontal direction in FIGS. 5(a) to 5(c)) according to the application of voltage from the outside; a sealing member 7 fitted on the valve body 6 to prevent ink from flowing into the actuator 5; a pair of lead wires 8a for power supply connected to the actuator 5; 8b.

ノズル本体4は、全体として円筒状又はや角筒状に形成され、吐出口2及び注入口3以外は閉塞されている。吐出口2はノズル本体4の先端に穿設された小さな開口であり、インクドットが吐出されるようになっている。より詳細には、ノズル本体4はその延在方向の一端が端壁4A(図8参照)により封止されており、吐出口2はこの端壁4Aに貫通して設けられている。以下の説明では、端壁4Aの内面を吐出面2B(図8参照)とも呼ぶ。注入口3は、吐出口2の近傍のノズル本体4の側面に設けられ、インクタンク23(図12参照)と接続されるとともに加圧手段28(図12参照)によって連続的にインク(または塗料)がインク室9に供給されるようになっている。なお、加圧手段28を含む液体供給系21については図12を参照して後述する。 The nozzle body 4 is formed in a cylindrical shape or a square tube shape as a whole, and is closed except for the discharge port 2 and the injection port 3 . The ejection port 2 is a small opening formed at the tip of the nozzle body 4, through which ink dots are ejected. More specifically, one end of the nozzle body 4 in its extending direction is sealed by an end wall 4A (see FIG. 8), and the discharge port 2 is provided through the end wall 4A. In the following description, the inner surface of the end wall 4A is also referred to as the ejection surface 2B (see FIG. 8). The inlet 3 is provided on the side surface of the nozzle body 4 near the ejection port 2, is connected to an ink tank 23 (see FIG. 12), and is continuously injected with ink (or paint) by a pressurizing means 28 (see FIG. 12). ) is supplied to the ink chamber 9 . The liquid supply system 21 including the pressurizing means 28 will be described later with reference to FIG.

アクチュエータ5はピエゾ素子(Piezoelectric element)であり、ジルコニアセラミックス等を用いて形成されている。その形状等は吐出されるインクドットの量等に応じて適宜設定される。そして、アクチュエータ5は、制御部209(図1参照)により制御される所定の波形の電圧が連続的に印可されることによって動作する。また、封止部材7はパッキン、Oリング等であり、これを弁体6に外嵌することで、注入口3側からアクチュエータ5側へインクが流入するのを防止している。図7に示すように、封止部材7は、ノズル本体4の内周面と、弁体6の外周面との間の隙間を封止するよう設けられている。 The actuator 5 is a piezoelectric element and is made of zirconia ceramics or the like. The shape and the like are appropriately set according to the amount of ejected ink dots and the like. The actuator 5 is operated by continuously applying a voltage having a predetermined waveform controlled by the control section 209 (see FIG. 1). The sealing member 7 is a packing, an O-ring, or the like, and is fitted on the valve body 6 to prevent ink from flowing from the inlet 3 side to the actuator 5 side. As shown in FIG. 7 , the sealing member 7 is provided to seal the gap between the inner peripheral surface of the nozzle body 4 and the outer peripheral surface of the valve body 6 .

図6に示すように、弁体6はノズル本体4の内側形状に添った形状(本実施形態では円柱状)を成し、吐出口2側の一部、即ち先端部6Aが弾性樹脂(例えばフッ素樹脂、具体的には「テフロン(Teflon)」:デュポン株式会社登録商標)によって構成されており、さらに、図5、図6に示すように、先端部6Aの吐出口2に対向する部位にはインク溜まりとなる凹部6Bが形成されている。凹部6Bは吐出口2を覆う大きさ、即ち、吐出口2の口径よりも大きな開口径を有する形状とされている。尚、弁体6の動作については後述する。 As shown in FIG. 6, the valve body 6 has a shape (in this embodiment, a columnar shape) conforming to the inner shape of the nozzle body 4, and a part on the discharge port 2 side, that is, a tip portion 6A is made of an elastic resin (for example, Fluororesin, specifically "Teflon" (registered trademark of Dupont Co., Ltd.), and further, as shown in FIGS. is formed with a concave portion 6B that serves as an ink reservoir. The concave portion 6B has a size that covers the ejection port 2, that is, has an opening diameter larger than the diameter of the ejection port 2. As shown in FIG. Incidentally, the operation of the valve body 6 will be described later.

図8は、図5中の吐出口2の近傍の拡大断面図である。図6、図8に示すように、凹部6Bの開口径をノズル口径(吐出口2の口径)よりも大きくすることで、より吐出性能(速度、量、直進性など)を向上でき、ノズル内側エッジ2Aの摩耗をなくすことができる。ノズル内側エッジ2Aが摩耗してしまうと、上手くニードル(弁体6)で吐出口2を閉じることができずにインク漏れを起こす可能性がある。また、ノズル内側エッジ2Aの両側(図8の上下方向に対向する一対の部分)の削れ具合が非対称になった場合は、吐出口2に入り込むインクの流れが不均一になって吐出曲がりに繋がる可能性がある。本実施形態では、ノズル内側エッジ2Aの摩耗を防止できるので、これらの問題の発生を回避できる。 FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the ejection port 2 in FIG. As shown in FIGS. 6 and 8, by making the opening diameter of the concave portion 6B larger than the nozzle diameter (the diameter of the ejection port 2), the ejection performance (speed, volume, straightness, etc.) can be further improved. Wear of the edge 2A can be eliminated. If the nozzle inner edge 2A is worn, there is a possibility that the needle (valve element 6) will not be able to successfully close the ejection port 2, resulting in ink leakage. Also, if the degree of scraping of both sides of the nozzle inner edge 2A (a pair of vertically opposed portions in FIG. 8) is asymmetrical, the flow of ink entering the ejection port 2 becomes uneven, leading to ejection bending. there is a possibility. In the present embodiment, wear of the nozzle inner edge 2A can be prevented, so that occurrence of these problems can be avoided.

そして、液体吐出ヘッド1を備えた塗装装置は、それぞれ異なる色のインクを吐出する液体吐出ヘッド1を複数並列配置することによって構成される。 A coating apparatus equipped with the liquid ejection heads 1 is configured by arranging in parallel a plurality of liquid ejection heads 1 that eject inks of different colors.

[液体吐出ヘッド1の動作]
次に、上述した液体吐出ヘッド1の動作について説明する。アクチュエータ5に電圧が印可されていない状態ではアクチュエータ5は変形しない通常状態にあり、図5(a)に示すように、弁体6の先端部6Aと吐出口2との間にはギャップgが生じている。この状態では吐出口2に加圧力が付与されておらず、また、吐出口2の長さに対して、吐出口2の口径が十分小さいため、吐出口2からインクが吐出されることはない。
[Operation of Liquid Ejection Head 1]
Next, the operation of the liquid ejection head 1 described above will be described. When no voltage is applied to the actuator 5, the actuator 5 is in a normal state in which it is not deformed. As shown in FIG. is occurring. In this state, no pressure is applied to the ejection port 2, and since the diameter of the ejection port 2 is sufficiently small relative to the length of the ejection port 2, ink is not ejected from the ejection port 2. .

次に、アクチュエータ5に所定の電圧が印可されると、その長さ方向(図5の左右方向)に変形(伸び)が生じる。アクチュエータ5の一端はノズル本体4に固定されているために弁体6側が伸びて弁体6が押圧されることによって、インクドットが吐出されつつ、図5(b)に示すように弁体6の先端部6Aの端面が吐出面2Bに接触する。このとき、先端部6Aの凹部6B内にはインクが収容された状態になっている。 Next, when a predetermined voltage is applied to the actuator 5, deformation (elongation) occurs in its length direction (horizontal direction in FIG. 5). Since one end of the actuator 5 is fixed to the nozzle body 4, the side of the valve body 6 is extended and the valve body 6 is pressed, thereby ejecting ink dots and causing the valve body 6 to move as shown in FIG. 5(b). The end surface of the tip portion 6A of contacts the ejection surface 2B. At this time, ink is contained in the concave portion 6B of the tip portion 6A.

先端部6Aが弾性樹脂で構成されていることから、図5(c)に示すように、弁体6がさらに押圧されることによって、先端部6Aはさらに押し潰される如くに変形する。これにより凹部6Bの体積が減少するのに伴って弁体6がインクを押圧して、凹部6B内にあるインクが押し出され、吐出口2からインクドットが吐出される。その際、弾性樹脂、即ち先端部6Aの変形が瞬時(例えば50μs)に行われるため、凹部6B内のインクは高速(具体的には約10m/秒)で吐出され、インクドットの飛翔距離、特にインクドットが直進する距離を長くすることができる。因みに、従来の弁型インクジェットノズルの吐出速度は、上述のように5~6m/秒である。また、凹部6B内のインクが吐出されるので従来の弁型インクジェットノズルよりもインクの吐出量が増える。 Since the tip portion 6A is made of elastic resin, as shown in FIG. 5(c), when the valve body 6 is further pressed, the tip portion 6A is further deformed as if being crushed. As a result, the valve body 6 presses the ink as the volume of the recessed portion 6B decreases, and the ink in the recessed portion 6B is pushed out. At this time, the deformation of the elastic resin, that is, the tip portion 6A is instantaneous (for example, 50 μs), so the ink in the concave portion 6B is ejected at a high speed (specifically, about 10 m/sec), and the flying distance of the ink dot, In particular, it is possible to lengthen the straight-ahead distance of ink dots. Incidentally, the ejection speed of a conventional valve-type inkjet nozzle is 5 to 6 m/sec as described above. In addition, since the ink in the concave portion 6B is ejected, the amount of ink ejected is greater than that of the conventional valve-type inkjet nozzle.

[ヘッドユニットの構成]
図11を参照して、上記の液体吐出ヘッド1が適用されるヘッドユニット11の構成を説明する。図11は、実施形態に係るヘッドユニット11の断面図である。
[Head unit configuration]
A configuration of a head unit 11 to which the liquid ejection head 1 described above is applied will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view of the head unit 11 according to the embodiment.

図11に示すように、ヘッドユニット11は、複数(図11の例では8本)の液体吐出ヘッド1と、液体吐出ヘッド1にインク(液体)を供給する液体供給路12と、液体供給路12にインクを供給する液体供給口13と、液体供給路12からインクを排出する液体排出口14と、を有する。 As shown in FIG. 11, the head unit 11 includes a plurality of (eight in the example of FIG. 11) liquid ejection heads 1, liquid supply paths 12 that supply ink (liquid) to the liquid ejection heads 1, and liquid supply paths. 12 and a liquid discharge port 14 for discharging ink from the liquid supply channel 12 .

複数の液体吐出ヘッド1の基本的な構成は、図5~図8を参照して説明したものと同様であり、図11でも対応する要素について同一の符号を用いている。 The basic configuration of the plurality of liquid ejection heads 1 is the same as that described with reference to FIGS. 5 to 8, and the same reference numerals are used for corresponding elements in FIG.

図11のヘッドユニット11では、8本の液体吐出ヘッド1が、それぞれの吐出口2が一方向(図11では左右方向)に略等間隔で配列されるように設けられている。液体吐出ヘッド1のそれぞれは、図中下部の吐出口2からインクを下方に吐出するように上下方向に延在して設けられている。図11の各液体吐出ヘッド1は、図5の状態から吐出口2側を中心として反時計回りに略90°回転されている。 In the head unit 11 of FIG. 11, eight liquid ejection heads 1 are provided such that the ejection ports 2 are arranged in one direction (horizontal direction in FIG. 11) at approximately equal intervals. Each of the liquid ejection heads 1 extends vertically so as to eject ink downward from ejection ports 2 at the bottom of the figure. Each liquid ejection head 1 in FIG. 11 is rotated approximately 90° counterclockwise around the ejection port 2 side from the state in FIG.

8本の液体吐出ヘッド1の配列方向の一方側(図11では左側)から他方側(図11では右側)にインクが流れるように、各液体吐出ヘッド1のインク室9を貫通して液体供給路12が設けられている。つまり、個々の液体吐出ヘッド1では、注入口3の反対側に排出口15が設けられる点が、図5の構成と異なる。 Liquid is supplied through the ink chamber 9 of each liquid ejection head 1 so that the ink flows from one side (left side in FIG. 11) to the other side (right side in FIG. 11) in the arrangement direction of the eight liquid ejection heads 1. A path 12 is provided. That is, each liquid ejection head 1 differs from the configuration in FIG. 5 in that the discharge port 15 is provided on the opposite side of the injection port 3 .

図11のヘッドユニット11では、通常時には液体排出口14は弁などで閉じられている。液体排出口14はヘッドユニット11のクリーニング時等に弁を開放して、これによりヘッドユニット内部のクリーニングをし易くできるよう構成されている。また通常時には、液体供給口13からインクが供給され、図11に示すように液体供給路12にインクが充填されている状態となっている。 In the head unit 11 of FIG. 11, the liquid outlet 14 is normally closed by a valve or the like. The liquid discharge port 14 is configured to open the valve when cleaning the head unit 11 or the like, thereby facilitating cleaning of the inside of the head unit. Also, normally, ink is supplied from the liquid supply port 13, and the liquid supply path 12 is filled with the ink as shown in FIG.

[液体供給系の構成]
次に、液体吐出ヘッド1に対する液体供給系21について図12を参照して説明する。図12は、液体供給系21の説明図である。
[Configuration of liquid supply system]
Next, the liquid supply system 21 for the liquid ejection head 1 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of the liquid supply system 21. As shown in FIG.

ここでは、各液体吐出ヘッド1(1A~1C)から吐出する各色の液体22が収容された密閉容器としての液体タンク23(23A~23C)を備えている。液体タンク23と液体吐出ヘッド1の注入口3とはそれぞれチューブ24を介して接続されている。 Here, liquid tanks 23 (23A to 23C) are provided as airtight containers in which liquids 22 of respective colors to be discharged from the respective liquid discharge heads 1 (1A to 1C) are stored. The liquid tank 23 and the injection port 3 of the liquid ejection head 1 are connected via tubes 24, respectively.

一方、液体タンク23は、エアーレギュレータ25を含むパイプ26を介してコンプレッサ27と接続され、コンプレッサ27からの加圧空気が供給される。 On the other hand, the liquid tank 23 is connected to a compressor 27 via a pipe 26 including an air regulator 25 and supplied with pressurized air from the compressor 27 .

これにより、各液体吐出ヘッド1の注入口3には各色の加圧された液体22が供給され、前述したように、弁体6の開閉に応じて吐出口2から液体22が吐出される。エアーレギュレータ25、パイプ26、コンプレッサ27が、連続的に液体(インク)を液体吐出ヘッド1のインク室9に供給するための加圧手段28として機能する。 As a result, the pressurized liquid 22 of each color is supplied to the injection port 3 of each liquid ejection head 1, and the liquid 22 is ejected from the ejection port 2 according to the opening and closing of the valve body 6, as described above. The air regulator 25 , pipe 26 and compressor 27 function as pressurizing means 28 for continuously supplying liquid (ink) to the ink chamber 9 of the liquid ejection head 1 .

[液体吐出動作]
図13を参照して、液体(インク)の吐出方法について説明する。図13は液体吐出動作のフローチャートである。
[Liquid ejection operation]
A liquid (ink) ejection method will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flow chart of the liquid ejection operation.

インクの吐出動作を開始するときは、基本的に図5に示す単体の液体吐出ヘッド1でも、図11に示すヘッドユニット11でも、インクはインク室9内に充填されている状態から開始される。また、図11のヘッドユニット11の場合は、液体排出口14は電磁弁などで閉じられた状態が維持されている。 5 and the head unit 11 shown in FIG. 11, the ink chamber 9 is basically filled with ink. . Further, in the case of the head unit 11 of FIG. 11, the liquid outlet 14 is kept closed by an electromagnetic valve or the like.

上記状態から、ステップS1にて、上述のように波形(実際にはON/OFFの矩形波)がアクチュエータ5に印加され、アクチュエータ5が弁体6を押圧することにより弁体6が駆動されて、弁体6の先端部6Aが吐出面2Bに接触するまで移動する。これにより弁体6がインクを押圧し、インクが吐出口2へ向けて押圧されて吐出口2から吐出される。なお、このとき、吐出口2に対向する位置に配置されている弁体6の凹部6Bにはインクが貯留されている。 From the above state, in step S1, the waveform (actually ON/OFF rectangular wave) is applied to the actuator 5 as described above, and the actuator 5 presses the valve body 6, thereby driving the valve body 6. , until the tip 6A of the valve body 6 contacts the discharge surface 2B. As a result, the valve body 6 presses the ink, and the ink is pressed toward the ejection port 2 and ejected from the ejection port 2 . At this time, the ink is stored in the concave portion 6B of the valve body 6 arranged at the position facing the ejection port 2. As shown in FIG.

ステップS2にて、さらにアクチュエータ5が駆動されて、弁体6が吐出面2Bに接触した位置からさらに吐出口2へ向けて押圧される。このとき、凹部6Bの容積が縮小するよう弁体6の先端部6Aが変形する程度の力で弁体6は押圧される。これにより、弁体6が凹部6B内のインクを押圧し、凹部6B内のインクが吐出口2から吐出される。 In step S2, the actuator 5 is further driven to press the valve body 6 further toward the ejection port 2 from the position where it contacts the ejection surface 2B. At this time, the valve body 6 is pressed with a force that deforms the tip portion 6A of the valve body 6 so that the volume of the recessed portion 6B is reduced. As a result, the valve body 6 presses the ink inside the recess 6B, and the ink inside the recess 6B is ejected from the ejection port 2. As shown in FIG.

その後、弁体6が吐出面2Bに接触した状態が維持され、これによりインク室9から吐出口2へのインクの漏れが防止され、そのまま液体吐出動作が完了となる。 Thereafter, the valve body 6 is maintained in contact with the ejection surface 2B, thereby preventing ink from leaking from the ink chamber 9 to the ejection port 2, and the liquid ejection operation is completed.

本発明者らは図5に示した実施形態及び図10に示した従来構成についてインクドットの直進する飛距離を測定したところ、図9に示す結果が得られた。尚、測定における諸条件は以下の通りである。 When the present inventors measured the flying distance of ink dots in the embodiment shown in FIG. 5 and the conventional configuration shown in FIG. 10, the results shown in FIG. 9 were obtained. Various conditions in the measurement are as follows.

先端部6Aの先端面とノズル本体4の内面とのギャップg:20μm
先端部6Aの厚さt及び凹部6Bの内径:500μm
吐出口2の孔径:100μm
インクの粘度:30mPa・S
インク室9に付与される圧力:0.45MPa
本実施形態に係る液体吐出ヘッド1からのインクドットの直進距離:d1
従来の液体吐出ヘッド100からのインクドットの直進距離:d2
Gap g between the tip surface of the tip portion 6A and the inner surface of the nozzle body 4: 20 μm
Thickness t of tip 6A and inner diameter of recess 6B: 500 μm
Hole diameter of discharge port 2: 100 μm
Ink viscosity: 30mPa・S
Pressure applied to ink chamber 9: 0.45 MPa
Straight-ahead distance of an ink dot from the liquid ejection head 1 according to the present embodiment: d1
Linear distance of ink dot from conventional liquid ejection head 100: d2

図9は、実施形態に係る液体吐出ヘッド1と、従来の液体吐出ヘッド100の各インクの到達状況を示す説明図である。図9(a)に示すように、実施形態に係る液体吐出ヘッド1から吐出されたインクドット10が直進する距離は100mm以上であるのに対し、図9(b)に示す従来の液体吐出ヘッド100のインクドット110が直進する距離はせいぜい50~60mmmであった。このように、本実施形態に係る液体吐出ヘッド1は従来の液体吐出ヘッド100に比べて1.67~2倍のインクの直進距離が得られることが確かめられた。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing how each ink reaches the liquid ejection head 1 according to the embodiment and the conventional liquid ejection head 100 . As shown in FIG. 9A, the distance that the ink dots 10 ejected from the liquid ejection head 1 according to the embodiment travel straight is 100 mm or more, whereas the conventional liquid ejection head shown in FIG. The distance that 100 ink dots 110 traveled straight was at most 50 to 60 mmm. As described above, it was confirmed that the liquid ejection head 1 according to the present embodiment can obtain an ink straight traveling distance of 1.67 to 2 times that of the conventional liquid ejection head 100 .

本実施形態に係る液体吐出ヘッド1によれば、弁体6の吐出口2に対向する位置に凹部6Bが配置されているので、弁体6が吐出口2に押圧される際に、凹部6Bが押し潰されるように変形して体積が減少するのに伴ってインクドットを高速で押し出し、それによってインクドット10が直進する距離を長くすることができるという効果がある。これにより、液体吐出ヘッド1の先端と被塗装物20までの距離を大きく取ることが可能となる。 According to the liquid ejection head 1 according to the present embodiment, since the recess 6B is arranged at a position facing the ejection port 2 of the valve body 6, when the valve body 6 is pressed against the ejection port 2, the recess 6B is deformed so as to be crushed and the volume is reduced, the ink dots are pushed out at high speed, thereby increasing the straight traveling distance of the ink dots 10 . This makes it possible to increase the distance between the tip of the liquid ejection head 1 and the object 20 to be coated.

また、吐出口2に対向して配置される弁体6の先端部6Aを弾性樹脂によって構成すると共に、吐出口2の口径よりも大きな開口径を有する凹部6Bを先端部6Aの先端面に設けたので、凹部6Bに収容できるインクの量を増やすことができ、また、弁体6が押圧されたときの凹部6Bの容積の減少を促進できるので吐出量も増やすことができる。これにより、より吐出性能(速度、量、直進性など)を向上できる。 Further, the tip portion 6A of the valve body 6 arranged to face the discharge port 2 is made of elastic resin, and a concave portion 6B having an opening diameter larger than that of the discharge port 2 is provided on the tip surface of the tip portion 6A. Therefore, the amount of ink that can be accommodated in the recess 6B can be increased, and the reduction in the volume of the recess 6B when the valve body 6 is pressed can be accelerated, so the discharge amount can be increased. As a result, ejection performance (speed, volume, straightness, etc.) can be improved.

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from or changing the technical idea of the present invention.

1 液体吐出ヘッド
2 吐出口
3 注入口
4 ノズル本体
5 アクチュエータ
6 弁体
6A 先端部
6B 凹部
7 封止部材
8a リード線
8b リード線
9 インク室
10 インクドット
20 被塗装物
11 ヘッドユニット
REFERENCE SIGNS LIST 1 liquid ejection head 2 ejection port 3 inlet 4 nozzle main body 5 actuator 6 valve body 6A tip portion 6B concave portion 7 sealing member 8a lead wire 8b lead wire 9 ink chamber 10 ink dot 20 object to be coated 11 head unit

Claims (7)

液体を吐出する吐出口に向けて、移動可能に形成された弁体を押圧することにより前記液体の吐出を制御する液体吐出ヘッドにおいて、
前記弁体は、前記吐出口側の先端部のうち、前記吐出口に対向する位置に前記吐出口側に開口する凹部を有し、
前記吐出口は、前記先端部が接触可能な吐出面に形成されており、
前記弁体は、押圧されて前記先端部が前記吐出面に接触した状態からさらに前記吐出面側に押圧されることによって、前記凹部の容積が減少するように前記先端部が変形可能に形成される、
液体吐出ヘッド。
A liquid ejection head that controls ejection of the liquid by pressing a movably formed valve body toward an ejection port that ejects the liquid,
the valve body has a recess opening toward the discharge port at a position facing the discharge port in a distal end portion on the discharge port side ;
The ejection port is formed on an ejection surface that can be contacted by the tip,
The tip portion of the valve body is deformable such that the volume of the recess is reduced by further pressing the valve body from a state in which the tip portion is in contact with the ejection surface and further pressed toward the ejection surface. Ru
liquid ejection head.
前記凹部は、前記吐出口の口径よりも大きな開口を有する、請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 2. The liquid ejection head according to claim 1, wherein said recess has an opening larger than the diameter of said ejection port. 前記弁体の前記先端部は前記凹部が配置された弾性樹脂で構成される、請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。 3. The liquid ejection head according to claim 1, wherein said tip portion of said valve body is made of elastic resin in which said concave portion is arranged . 請求項1~3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに前記液体を供給する液体供給路と、
前記液体供給路に前記液体を供給する液体供給口と、
を有するヘッドユニット。
a liquid ejection head according to any one of claims 1 to 3;
a liquid supply path for supplying the liquid to the liquid ejection head;
a liquid supply port that supplies the liquid to the liquid supply path;
head unit with
請求項1~3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドを移動させる液体吐出ヘッド移動機構と、
を有する液体を吐出する装置。
a liquid ejection head according to any one of claims 1 to 3;
a liquid ejection head moving mechanism for moving the liquid ejection head;
A device for ejecting a liquid having
請求項4に記載のヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットに含まれる前記液体吐出ヘッドを移動させる液体吐出ヘッド移動機構と、
を有する液体を吐出する装置。
a head unit according to claim 4;
a liquid ejection head moving mechanism for moving the liquid ejection head included in the head unit;
A device for ejecting a liquid having
液体が吐出される吐出口を有する吐出面に向けて、移動可能に形成された弁体を押圧することにより前記液体を吐出する液体吐出方法であって、
前記弁体は、前記吐出口側の先端部のうち、前記吐出口に対向する位置に前記吐出口側に開口する凹部を有し、
前記弁体を押圧して、前記先端部を前記吐出面に接触させる工程と、
前記弁体をさらに前記吐出面側に押圧し、前記凹部の容積が減少するように前記先端部を変形させる工程と、
を有する液体吐出方法。
A liquid ejection method for ejecting the liquid by pressing a movably formed valve body toward an ejection surface having an ejection port through which the liquid is ejected, comprising:
the valve body has a recess opening toward the discharge port at a position facing the discharge port in a distal end portion on the discharge port side;
pressing the valve body to bring the tip portion into contact with the discharge surface;
a step of further pressing the valve body toward the discharge surface to deform the tip portion so as to reduce the volume of the recess ;
A liquid ejection method comprising:
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